KR20230082885A - Performance evaluation methods and perfromace evaluation system for autonomous driving robot - Google Patents

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KR20230082885A
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오승섭
이수한
엄태영
서갑호
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한국로봇융합연구원
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Abstract

본 발명은, 자율주행로봇의 성능평가를 위한 방법 및 그 시스템에 관한 것으로서, 본 발명의 예시적인 실시예는 자율주행로봇의 성능평가 방법에 있어서, 로봇의 자율주행성능 평가를 위해 시작점과 목표점을 선택하는 설정 단계와 상기 설정 단계 후, 상기 로봇이 상기 시작점에서 상기 목표점까지의 경로를 계획하는데 소요된 시간을 평가하는 경로계획 평가 단계 및 상기 경로계획 평가 단계 후, 상기 로봇의 자율주행성능을 평가하는 자율주행 성능평가 단계를 포함하는 자율주행로봇의 성능평가 방법을 제공한다.The present invention relates to a method and system for evaluating the performance of an autonomous driving robot, and an exemplary embodiment of the present invention relates to a method for evaluating the performance of an autonomous driving robot. After the selection setting step and the setting step, the route planning evaluation step of evaluating the time required for the robot to plan a route from the starting point to the target point, and after the route planning evaluation step, the self-driving performance of the robot is evaluated. It provides a performance evaluation method of an autonomous driving robot including an autonomous driving performance evaluation step.

Description

자율주행로봇의 성능평가 방법 및 성능평가 시스템{PERFORMANCE EVALUATION METHODS AND PERFROMACE EVALUATION SYSTEM FOR AUTONOMOUS DRIVING ROBOT}Performance evaluation method and performance evaluation system of autonomous driving robot {PERFORMANCE EVALUATION METHODS AND PERFROMACE EVALUATION SYSTEM FOR AUTONOMOUS DRIVING ROBOT}

본 발명은, 자율주행로봇의 성능평가를 위한 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method and system for evaluating the performance of an autonomous robot.

일반적으로, 로봇주행은 환경 정보와 위치 정보를 기반으로 현재 위치로부터 목적지까지 경로를 생성하고 제어하는 기술 체계를 의미하며, 주행기술은 로봇청소기, 군용로봇, 무인주행 자동차 등 개인용 서비스 로봇으로부터 전문서비스 로봇까지 다양한 제품에 응용되어 구현되고 있다.In general, robot driving refers to a technology system that creates and controls a route from a current location to a destination based on environmental and location information. It is applied and implemented in various products, including robots.

즉, 로봇주행은 로봇의 이동(Mobility) 기능을 구현하는 것으로서, 자율주행로봇은 스스로 주변을 살피고 장애물을 감지하면서 바퀴나 다리 등의 이동수단을 이용하여 최적 경로를 선택하여 목적지까지 찾아가는 로봇으로 정의될 수 있다.In other words, robot driving implements the mobility function of a robot, and an autonomous robot is defined as a robot that searches its surroundings and detects obstacles on its own, selects the optimal path using means of transportation such as wheels or legs, and finds its destination. It can be.

로봇의 자율주행 기술의 일반적인 구조는 위치인식(localization), 지도작성(mapping), 주행제어(guidance/control), 요소 정보의 정밀도(level of detail), 공간인지 기반의 지역경로생성 및 자율제어 등을 포함할 수 있다.The general structure of robot autonomous driving technology is localization, mapping, driving control (guidance/control), precision of element information (level of detail), spatial recognition-based local path creation and autonomous control, etc. can include

로봇주행기능은 공간 정보의 활용방법에 따라 크게 지도 기반 로봇주행(Map-based navigation), 지도작성 기반 로봇주행(Map building-based navigation), 지도를 사용하지 않는 로봇주행(Mapless navigation)으로 구분이 가능하다.Robot driving function is largely divided into map-based navigation, map building-based navigation, and mapless navigation according to the method of using spatial information. possible.

지도 기반 로봇주행(Map-based navigation)의 경우 CAD 데이터를 포함하여 사용자가 사전에 제작한 지도 정보를 이용하여 주행하는 방법이며, 지도작성 기반 로봇주행(Map building-based navigation)은 로봇이 미지의 환경에 대한 센싱 정보를 바탕으로 주행에 필요한 지도를 스스로 작성하는 방식이다. 이에 따른 SLAM(Simultaneous Localization And Map-Building) 기술의 개발이 지속적으로 연구되고 있는 실정이다.In the case of map-based navigation, it is a method of driving using map information previously created by the user, including CAD data. Based on the sensing information about the environment, it is a method of creating a map necessary for driving on its own. Accordingly, development of SLAM (Simultaneous Localization And Map-Building) technology is continuously being researched.

지도를 사용하지 않는 로봇주행(Mapless navigation)은 주행환경 내의 랜드마크(Landmark)나 사물을 인식하여 주행하는 방식이다.Mapless navigation is a method of driving by recognizing landmarks or objects in the driving environment.

상술한 자율주행로봇의 경우 다양한 스펙으로 제작될 수 있으며, 각각 스펙에 따른 자율주행의 성능차이가 존재하므로 정량적으로 자율주행로봇의 성능을 평가할 수 있는 방법 및 시스템의 개발이 요구된다.In the case of the self-driving robot described above, it can be manufactured with various specifications, and since there is a difference in autonomous driving performance according to each specification, the development of a method and system capable of quantitatively evaluating the performance of the autonomous driving robot is required.

따라서 본 발명은, 상술한 문제를 해결하고자 함을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems.

본 발명의 다양한 과제 중 하나는, 다양한 스펙으로 제작되는 자율주행로봇의 성능을 정량적으로 평가할 수 있는 방법 및 그 시스템을 제공하고자 한다.One of the various tasks of the present invention is to provide a method and system capable of quantitatively evaluating the performance of an autonomous robot manufactured with various specifications.

본 발명의 다양한 과제 중 하나는, 자율주행로봇의 성능평가를 위한 다양한 환경을 구현한 평가 구간을 제공하고자 한다.One of the various tasks of the present invention is to provide an evaluation section that implements various environments for performance evaluation of an autonomous robot.

본 발명의 다양한 과제 중 하나는, SLAM(Simultaneous Localization And Map-Building)기술이 적용된 로봇의 경우 지도를 생성하는 능력을 평가할 수 있는 방법 및 그 시스템을 제공하고자 한다.One of the various tasks of the present invention is to provide a method and system capable of evaluating the ability to generate a map in the case of a robot to which SLAM (Simultaneous Localization And Map-Building) technology is applied.

본 발명의 다양한 과제 중 하나는, 로봇의 자율주행성능에 대한 위치정밀도와 반복정밀도를 평가할 수 있는 방법 및 그 시스템을 제공하고자 한다.One of the various tasks of the present invention is to provide a method and system capable of evaluating position accuracy and repetition accuracy for autonomous driving performance of a robot.

본 발명의 다양한 과제 중 하나는, 로봇에게 시작점과 목표점을 제공할 경우 로봇이 최적의 경로를 선택하거나 생성하여 경로계획을 수립하는 능력을 평가할 수 있는 방법 및 그 시스템을 제공하고자 한다.One of the various tasks of the present invention is to provide a method and system capable of evaluating the ability of a robot to select or create an optimal path and establish a path plan when a starting point and a target point are provided to the robot.

본 발명의 과제를 해결하기 위한 다양한 실시예는, 자율주행로봇의 성능평가 방법에 있어서, 로봇의 자율주행성능 평가를 위해 시작점과 목표점을 선택하는 설정 단계와 상기 설정 단계 후, 상기 로봇이 상기 시작점에서 상기 목표점까지의 경로를 계획하는데 소요된 시간을 평가하는 경로계획 평가 단계 및 상기 경로계획 평가 단계 후, 상기 로봇의 자율주행성능을 평가하는 자율주행 성능평가 단계를 포함하는 자율주행로봇의 성능평가 방법을 제공한다.Various embodiments for solving the problems of the present invention, in the performance evaluation method of an autonomous driving robot, a setting step of selecting a starting point and a target point for self-driving performance evaluation of the robot, and after the setting step, the robot moves to the starting point Self-driving robot performance evaluation including a route planning evaluation step of evaluating the time required to plan a path from the route to the target point and an autonomous driving performance evaluation step of evaluating the autonomous driving performance of the robot after the route planning evaluation step. provides a way

상기 설정 단계는, 상기 로봇에 SLAM(Simultaneous Localization And Map-Building)기술이 적용되어 있는지 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.The setting step may include determining whether Simultaneous Localization And Map-Building (SLAM) technology is applied to the robot.

상기 로봇에 SLAM 기술이 적용되어 있는 경우, 상기 로봇의 지도 생성능력을 평가할 수 있다.When the SLAM technology is applied to the robot, the map generation ability of the robot can be evaluated.

상기 지도 생성능력 평가 단계는, 상기 로봇이 지도를 생성하는데 소요된 시간을 기준으로 지도의 생성속도를 평가하는 단계를 포함할 수 있다.The evaluation of the map generation ability may include evaluating a map generation speed based on a time required for the robot to generate a map.

상기 지도 생성능력 평가 단계는, 상기 지도의 생성속도를 평가한 후 상기 생성된 지도와 서버에 저장되어 있는 평가환경의 지도데이터와 정합률을 기준으로 지도의 생성 정확도를 평가하는 단계를 더 포함할 수 있다.The step of evaluating the map generation ability may further include the step of evaluating the generation accuracy of the map based on the matching rate between the generated map and the map data of the evaluation environment stored in the server after evaluating the generation speed of the map. can

상기 경로계획 평가 단계는, 로봇의 경로계획 수립이 완료되었는지 여부를 판단하는 단계 및 상기 로봇의 경로계획 수립이 완료된 경우, 상기 로봇이 경로계획 수립을 완료하기까지 소요된 시간이 기 설정된 시간을 초과하는지 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.The route planning evaluation step may include determining whether the route planning of the robot has been completed, and when the route planning of the robot has been completed, the time required for the robot to complete the route planning exceeds a predetermined time. It may include the step of determining whether or not.

상기 자율주행 성능평가 단계는, 상기 로봇이 상기 목표점에 도달한 경우 상기 로봇의 위치와 상기 목표점의 위치 차이를 기준으로 상기 로봇의 위치 정밀도를 평가하는 단계를 포함할 수 있다.The self-driving performance evaluation step may include evaluating position accuracy of the robot based on a difference between a position of the robot and a position of the target point when the robot reaches the target point.

상기 위치 정밀도 평가 단계는, 상기 로봇이 상기 목표점에 도달하였는지 여부를 판단하는 단계와 상기 로봇이 상기 목표점에 도달한 경우 상기 목표점과 상기 로봇의 위치오차를 측정하는 단계 및 상기 측정된 위치오차가 기 설정된 값을 초과하는지 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.The position precision evaluation step may include determining whether the robot has reached the target point, measuring a position error between the target point and the robot when the robot has reached the target point, and determining whether the measured position error is A step of determining whether the set value is exceeded may be included.

상기 자율주행 성능평가 단계는, 상기 로봇이 상기 시작점과 상기 목표점을 반복적으로 주행한 경우 상기 로봇의 위치와 상기 목표점의 위치 차이를 기준으로 상기 로봇의 반복 정밀도를 평가하는 단계를 더 포함할 수 있다.The self-driving performance evaluation step may further include evaluating repetition accuracy of the robot based on a position difference between a position of the robot and a position of the target point when the robot repeatedly travels between the starting point and the target point. .

상기 반복 정밀도 평가 단계는, 상기 로봇의 주행횟수가 기 정해진 횟수를 만족하는 경우 상기 각 주행횟수마다 측정된 위치오차를 누적 합산하는 단계 및 상기 누적 합산된 위치오차 값이 기 설정된 값을 초과하였는지 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.The repetition precision evaluation step may include accumulative summing of the position errors measured for each number of travels when the number of travels of the robot satisfies a predetermined number of times, and whether the accumulated and summed position error value exceeds a predetermined value. It may include the step of determining.

본 발명의 예시적인 실시예는, 자율주행로봇의 성능평가를 위한 시스템에 있어서, 로봇의 성능평가를 위한 환경지도 정보를 생성하고 적어도 하나 이상의 지도 데이터를 저장하는 지도 생성 및 저장부와 로봇의 성능평가를 위한 시작점과 목표점을 설정하는 위치 설정부와 상기 로봇이 상기 시작점에서 상기 목표점까지의 경로를 계획하는데 소요된 시간을 평가하는 경로계획 평가부와 상기 로봇과 통신하며 상기 로봇으로부터 데이터를 수신하거나 명령을 송신하는 통신부와 상기 로봇의 위치를 측정하는 위치 측정부 및 상기 위치 측정부를 통해 측정된 위치를 기준으로 상기 로봇의 자율주행성능을 평가하는 자율주행 성능평가부를 포함하는 자율주행로봇의 성능평가 시스템을 제공한다.In an exemplary embodiment of the present invention, in a system for performance evaluation of an autonomous driving robot, a map generation and storage unit for generating environment map information for robot performance evaluation and storing at least one map data, and the performance of the robot A position setting unit that sets a starting point and a target point for evaluation, and a path planning evaluation unit that evaluates the time required for the robot to plan a path from the starting point to the target point, communicates with the robot and receives data from the robot, or Performance evaluation of an autonomous robot including a communication unit that transmits commands, a position measuring unit that measures the position of the robot, and an autonomous driving performance evaluation unit that evaluates the autonomous driving performance of the robot based on the position measured through the position measuring unit. provide the system.

상기 위치 설정부는 상기 시작점과 상기 목표점으로 결정되는 상기 로봇의 주행경로 상에 적어도 하나 이상의 장애물을 배치하는 장애물 발생부를 포함할 수 있다.The position setting unit may include an obstacle generating unit for placing at least one obstacle on a driving path of the robot determined by the starting point and the target point.

상기 로봇에 SLAM 기술이 적용된 경우, 상기 로봇이 지도를 생성하는데 소요된 시간을 기준으로 지도의 생성속도를 평가하는 SLAM 기술 평가부를 더 포함할 수 있다.When the SLAM technology is applied to the robot, the robot may further include a SLAM technology evaluation unit that evaluates a map generation speed based on a time required for the robot to generate a map.

상기 SLAM 기술 평가부는, 상기 지도의 생성속도를 평가한 후 상기 생성된 지도와 상기 지도 생성 및 저장부에 저장되어 있는 평가환경의 지도데이터와 정합률을 평가할 수 있다.The SLAM technology evaluation unit may evaluate a matching rate between the generated map and map data of an evaluation environment stored in the map generation and storage unit after evaluating the map generation speed.

상기 자율주행 성능평가부는, 상기 로봇과 상기 목표점의 위치 차이를 기준으로 로봇의 위치 정밀도와 반복 정밀도를 평가할 수 있다.The self-driving performance evaluation unit may evaluate position accuracy and repetition accuracy of the robot based on a position difference between the robot and the target point.

상술한 실시예들의 각각의 특징들은 다른 실시예들과 모순되거나 배타적이지 않는 한 다른 실시예들에서 복합적으로 구현될 수 있다.Each feature of the above-described embodiments may be implemented in combination in other embodiments unless inconsistent with or exclusive of the other embodiments.

본 발명의 다양한 실시예에 의하면, 다양한 스펙으로 제작되는 자율주행로봇의 성능을 정량적으로 평가할 수 있으며, 자율주행로봇의 성능평가를 위한 다양한 환경을 구현할 수 있다.According to various embodiments of the present invention, it is possible to quantitatively evaluate the performance of self-driving robots manufactured with various specifications, and it is possible to implement various environments for performance evaluation of self-driving robots.

또한, SLAM(Simultaneous Localization And Map-Building)기술이 적용된 로봇의 경우 지도를 생성하는 능력을 평가할 수 있다.In addition, in the case of a robot to which SLAM (Simultaneous Localization And Map-Building) technology is applied, the ability to create a map can be evaluated.

또한, 로봇의 자율주행성능에 대한 위치정밀도와 반복정밀도를 평가할 수 있다.In addition, it is possible to evaluate the location accuracy and repetition accuracy of the robot's autonomous driving performance.

또한, 로봇에게 시작점과 목표점을 제공할 경우 로봇이 최적의 경로를 선택하거나 생성하여 경로계획을 수립하는 능력을 평가할 수 있다.In addition, if a starting point and a goal point are provided to the robot, the ability of the robot to select or create an optimal route and establish a route plan can be evaluated.

본 발명의 효과는 전술한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 인식될 수 있을 것이다.Effects of the present invention are not limited to those described above, and other effects not mentioned will be clearly recognized by those skilled in the art from the description below.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행로봇의 성능평가 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 자율주행로봇의 성능평가 시스템과 평가구간, 로봇, 클라우드 서버를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행로봇의 성능평가 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 지도 생성능력을 평가하는 방법을 포함한 자율주행로봇의 성능평가 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4의 자율주행로봇의 성능평가 방법을 구체적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5에서 지도 생성능력 평가 방법을 나타낸 도면이다.
도 7은 도 5에서 로봇의 위치 정밀도 평가 방법을 나타낸 도면이다.
도 8은 도 5에서 로봇의 반복 정밀도 평가 방법을 나타낸 도면이다.
1 is a diagram showing a performance evaluation system of an autonomous driving robot according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a performance evaluation system of the self-driving robot of FIG. 1, an evaluation section, a robot, and a cloud server.
3 is a diagram schematically illustrating a performance evaluation method of an autonomous driving robot according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram schematically illustrating a method for evaluating the performance of an autonomous robot including a method for evaluating the ability of the robot to generate a map according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a performance evaluation method of the self-driving robot of FIG. 4 in detail.
FIG. 6 is a diagram illustrating a method for evaluating map generation ability in FIG. 5 .
FIG. 7 is a diagram illustrating a method for evaluating position accuracy of the robot in FIG. 5 .
FIG. 8 is a diagram illustrating a method for evaluating repetition accuracy of the robot in FIG. 5 .

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The detailed descriptions that follow are provided to provide a comprehensive understanding of the methods, devices and/or systems described herein. However, this is only an example and the present invention is not limited thereto.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.In describing the embodiments of the present invention, if it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of a user or operator. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification. Terminology used in the detailed description is only for describing the embodiments of the present invention and should in no way be limiting. Unless expressly used otherwise, singular forms of expression include plural forms. In this description, expressions such as "comprising" or "comprising" are intended to indicate any characteristic, number, step, operation, element, portion or combination thereof, one or more other than those described. It should not be construed to exclude the existence or possibility of any other feature, number, step, operation, element, part or combination thereof.

또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B,(a),(b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.Also, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used in describing the components of the embodiment of the present invention. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, order, or order of the corresponding component is not limited by the term.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행로봇의 성능평가 시스템을 나타낸 도면이다.1 and 2 are diagrams showing a performance evaluation system of an autonomous driving robot according to an embodiment of the present invention.

이하 도 1을 참고하여 설명한다.It will be described with reference to FIG. 1 below.

본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행로봇의 성능평가 시스템(100)은 스펙 설정부(110), 연산부(120), 위치 측정부(130), 경로계획 평가부(140), 통신부(150), 지도생성 및 저장부(160), 위치 설정부(170), 자율주행 성능평가부(180), SLAM(Simultaneous Localization And Map-Building, 이하 SLAM) 기술 평가부(190)를 포함할 수 있다.The performance evaluation system 100 of an autonomous robot according to an embodiment of the present invention includes a specification setting unit 110, a calculation unit 120, a position measurement unit 130, a path planning evaluation unit 140, and a communication unit 150. , a map creation and storage unit 160, a location setting unit 170, an autonomous driving performance evaluation unit 180, and a Simultaneous Localization And Map-Building (SLAM) technology evaluation unit 190.

스펙 설정부(110)는 평가대상 자율주행로봇의 스펙을 저장할 수 있다. 자율주행로봇의 성능은 다양한 스펙 차이에 의존적이므로 평가의 신뢰성을 높이기 위해 다양한 자율주행로봇에 맞춰 평가환경, 평가항목 등의 기준을 설정할 필요가 있다.The specification setting unit 110 may store specifications of the self-driving robot to be evaluated. Since the performance of self-driving robots depends on differences in various specifications, it is necessary to set criteria such as evaluation environment and evaluation items according to various self-driving robots in order to increase the reliability of evaluation.

일 예로 스펙 설정부(110)를 통해 자율주행로봇에 SLAM 기술이 적용되어 있는 경우에는 후술하는 성능평가 방법을 통해 SLAM 기술에 대한 평가환경의 지도 생성능력에 대한 평가를 수행할 수 있다.For example, when the SLAM technology is applied to the self-driving robot through the specification setting unit 110, the map generation capability of the evaluation environment for the SLAM technology may be evaluated through a performance evaluation method described later.

연산부(120)는 시작점과 목표점을 통해 로봇이 경로를 계획하고, 계획된 경로를 적어도 한번 이상 주행하는 자율주행로봇의 평가에 있어서 다양한 연산작업을 수행할 수 있다.The calculation unit 120 may plan a path through a starting point and a target point, and perform various calculation tasks in evaluating an autonomous robot that travels along the planned path at least once.

위치 측정부(130)는 시작점과 목표점을 통해 로봇이 경로를 계획하고, 계획된 경로를 적어도 한번 이상 주행하는 자율주행로봇의 평가에 있어서 로봇의 위치를 측정할 수 있다.The position measurement unit 130 may plan a path through the starting point and the target point, and measure the position of the robot in evaluating an autonomous robot that travels along the planned path at least once.

경로계획 평가부(140)는 로봇에게 시작점과 목표점을 제공한 경우 로봇이 시작점에서 목표점까지 향하는 최적의 경로계획 수립능력을 평가할 수 있다.When the starting point and the target point are provided to the robot, the route planning evaluation unit 140 may evaluate the optimal route planning ability of the robot from the starting point to the target point.

통신부(150)는 로봇, 클라우드, 평가환경에 설치되어 있는 다양한 센서 등과 통신하며 데이터를 수신하거나 로봇에게 명령을 송신할 수 있다. 통신부의 역할은 이에 한정될 것은 아니며 다양한 외부기기들과 데이터를 송수신할 수 있음은 물론이며 일 예로 자율주행로봇의 평가결과 각 평가항목의 결과데이터 등을 송신할 수도 있다.The communication unit 150 communicates with the robot, the cloud, various sensors installed in the evaluation environment, etc., and may receive data or transmit commands to the robot. The role of the communication unit is not limited thereto, and can transmit/receive data with various external devices, as well as transmit result data of each evaluation item as an example of an evaluation result of an autonomous robot.

지도생성 및 저장부(160)는 평가환경에 대한 지도를 생성하거나 기 설정된 복수개의 지도데이터가 저장될 수 있다. 평가환경은 상술한 바와 같이 다양한 스펙을 가진 자율주행로봇에 따라 달리 제공될 수도 있다.The map generation and storage unit 160 may generate a map of the evaluation environment or store a plurality of preset map data. As described above, the evaluation environment may be differently provided according to autonomous driving robots having various specifications.

위치 설정부(170)는 시작점과 목표점을 설정하는 설정부(171)와 장애물 발생부(173)를 포함할 수 있다.The location setting unit 170 may include a setting unit 171 for setting a starting point and a target point and an obstacle generating unit 173.

시작점과 목표점 설정부(171)는 자율주행로봇의 평가환경내에서 로봇의 평가를 시작하기 위한 지점과 로봇이 주행하여 도달해야 하는 지점을 설정할 수 있다.The starting point and target point setting unit 171 may set a point for starting evaluation of the robot and a point to be reached by driving the robot within the evaluation environment of the self-driving robot.

장애물 발생부(173)는 평가환경내에서 시작점과 목표점으로 결정되는 로봇의 주행경로 상에 배치되는 적어도 하나 이상의 장애물을 설정할 수 있다. 장애물은 요철지면, 팟홀(pathole)지형, 가변적 장애물 등을 포함할 수 있다. 가변적 장애물의 경우 로봇의 인식능력을 고려한 크기로 형성될 수 있으며 벽, 원통형 기둥, 사각 기둥 등의 다양한 형태로 형성될 수 있다.The obstacle generating unit 173 may set at least one or more obstacles disposed on the driving path of the robot determined as the starting point and the target point in the evaluation environment. Obstacles may include uneven ground, pothole terrain, variable obstacles, and the like. In the case of a variable obstacle, it can be formed in a size considering the recognition ability of the robot, and can be formed in various shapes such as a wall, a cylindrical column, and a square column.

장애물 발생부(173)는 상술한 장애물을 통해 시작점에서 목표점 사이에 다양한 변수를 생성시킬 수 있다. 일 예로 주행 경로 상에 장애물을 배치하지 않는 경우 로봇은 시작점에서 목표점까지 최단직선거리로 주행할 수 있으며, 경로 상에 장애물 발생부(173)를 통해 장애물이 배치될 경우 로봇은 장애물을 회피하기 위한 경로를 따라 주행할 수 있으며, 장애물이 로봇의 주행 경로상에 로봇이 특정한 형태로 주행할 수 있도록 장애물이 배치될 수도 있다.The obstacle generation unit 173 may generate various variables between a starting point and a target point through the above-described obstacles. For example, when an obstacle is not placed on the driving path, the robot can travel in the shortest straight line distance from the starting point to the target point, and when the obstacle is placed on the path through the obstacle generator 173, the robot can avoid the obstacle. It can travel along the path, and obstacles can be placed on the path of the robot so that the robot can travel in a specific shape.

자율주행 성능평가부(180)는 위치정밀도 평가부(181)와 반복정밀도 평가부(183)를 포함할 수 있다. 로봇의 위치정밀도와 반복정밀도는 상술한 구성에 의해 측정되거나 연산된 로봇이 목표점에 도달한 경우 로봇의 위치와 목표점 사이의 위치 차이(목표점과 로봇의 위치오차)를 기준으로 평가할 수 있다.The autonomous driving performance evaluation unit 180 may include a location precision evaluation unit 181 and a repetition precision evaluation unit 183 . The positional accuracy and repeatability of the robot can be evaluated based on the difference between the position of the robot and the target point (positional error between the target point and the robot) when the robot measured or calculated by the above configuration reaches the target point.

SLAM 기술 평가부(190)는 로봇에 SLAM 기술이 적용된 경우 SLAM 성능을 평가할 수 있다. SLAM 성능의 평가기준은 지도생성에 소요된 시간(맵 빌딩속도) 및 지도 생성의 정확성(맵 빌딩 정확도)를 평가할 수 있다.The SLAM technology evaluation unit 190 may evaluate SLAM performance when the SLAM technology is applied to the robot. The evaluation criterion of SLAM performance can evaluate the time required for map generation (map building speed) and the accuracy of map generation (map building accuracy).

도 2는 도 1의 자율주행로봇의 성능평가 시스템과 평가구간, 로봇, 클라우드 서버를 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a diagram showing a performance evaluation system of the self-driving robot of FIG. 1, an evaluation section, a robot, and a cloud server.

이하 도 2를 참고하여 설명한다.It will be described with reference to FIG. 2 below.

본 실시예의 자율주행로봇의 성능평가 시스템(100)은 평가구간(200), 로봇(300), 클라우드 서버(400)와 통신부(150)를 통한 통신 기능을 수행할 수 있다.The performance evaluation system 100 of the self-driving robot according to the present embodiment may perform a communication function through the evaluation section 200, the robot 300, the cloud server 400, and the communication unit 150.

보다 구체적으로 실시예에 따라 통신부(150)는 로봇(300)이 주행하는 평가구간(200)에 배치된 라이다(Lidar) 센서, 레이더(Radar) 센서 등을 포함하여 위치측정 또는 움직임을 측정하기 위한 다양한 센서들에 의해 획득한 정보를 수신할 수 있다. 또한 자율주행 로봇의 평가가 완료된 경우의 결과데이터 또는 자율주행 로봇의 성능평가를 위한 각 구간에서의 평가 결과데이터 등을 클라우드 서버(400)에 송신할 수 있다.More specifically, according to the embodiment, the communication unit 150 includes a lidar sensor, a radar sensor, etc. disposed in the evaluation section 200 in which the robot 300 travels to measure position or measure movement. It is possible to receive information acquired by various sensors for In addition, result data when evaluation of the self-driving robot is completed or evaluation result data in each section for performance evaluation of the self-driving robot may be transmitted to the cloud server 400 .

통신부(150)는 무선 통신으로 평가구간(200), 로봇(300), 클라우드 서버(400)와 연결되고 Wi-Fi와 같은 무선 네트워크를 자체적으로 지원할 수도 있으며, 이 외에도 무선 통신을 위한 다양한 통신 방식을 지원하는 RF(Radio Frequency) 칩(chip)이나 회로 (circuit)를 포함할 수 있다.The communication unit 150 is connected to the evaluation section 200, the robot 300, and the cloud server 400 through wireless communication, and may support a wireless network such as Wi-Fi on its own, in addition to various communication methods for wireless communication. may include a radio frequency (RF) chip or circuit supporting

로봇(300)은 자율주행을 위한 구성들을 포함하는 다양한 형태의 로봇을 의미할 수 있다.The robot 300 may refer to various types of robots including components for autonomous driving.

보다 구체적으로, 로봇은 위치 인식부를 구비하여 상기 위치인식 센서를 통해 주행 공간을 인식하고 자신의 위치를 추정할 수 있다. 상기 위치 인식부는 GPS(Global Positioning System) 좌표, IMU(Inertial Measurement Unit)의 센싱값 및 SLAM 기술 중 적어도 하나를 이용할 수 있다.More specifically, the robot may include a location recognition unit to recognize a driving space and estimate its own location through the location recognition sensor. The location recognizer may use at least one of Global Positioning System (GPS) coordinates, a sensing value of an Inertial Measurement Unit (IMU), and SLAM technology.

또한, 로봇(300)은 매핑부를 구비하여 상기 위치 인식부와 연동하여 현재 위치와의 매핑을 처리하거나 지도를 생성할 수 있다. 매핑부는 로봇(300)이 자율 주행을 수행하면서 주행 공간에 대한 지도를 작성하거나 이미 작성된 지도를 관리할 수 있다.In addition, the robot 300 may include a mapping unit to process mapping with the current location or create a map in conjunction with the location recognition unit. The mapping unit may create a map of the driving space or manage a previously created map while the robot 300 performs autonomous driving.

보다 구체적으로 상기 매핑부는 미지의 주행 공간을 돌아다니면서 이동로봇에 부착되어 있는 다양한 센서들을 통해 외부의 도움 없이 주행 공간에 대한 정확한 지도를 작성하거나 주행 공간과 기 저장된 지도를 매칭하기 위해 SLAM(Simultaneous Localization And Mapping)이나 CML(concurrent Mapping and Localization)과 같은 기술을 이용할 수 있다. 또한, 맵핑부(164)는 카메라의 2차원 데이터를 3차원 정보로 변환하기 위한 SFM(structure From Motion)과 같은 기술을 3차원 지도의 생성을 위해 이용할 수 있다.More specifically, the mapping unit creates an accurate map of the driving space without external help through various sensors attached to the mobile robot while moving around the unknown driving space, or SLAM (Simultaneous Localization) to match the driving space with a previously stored map. and mapping) or concurrent mapping and localization (CML). In addition, the mapping unit 164 may use a technique such as structure from motion (SFM) for converting 2D data of a camera into 3D information to generate a 3D map.

또한, 로봇(300)은 출발지에서 목적지까지 주행하기 위한 최적 경로를 생성하는 경로 생성부를 포함할 수 있다.In addition, the robot 300 may include a path generator that generates an optimal path for traveling from a starting point to a destination.

보다 구체적으로, 경로 생성부는 로봇(300)의 자율 주행을 위한 경로를 계획할 수 있다. 예를 들어 경로 생성부는 RRT(Rapidly-exploring Random Tree), 경로를 찾기 위한 A스타 알고리즘, D스타 알고리즘, 다익스트라 알 고리즘(Dijkstra algorithm) 등을 이용할 수 있다.More specifically, the route generator may plan a route for autonomous driving of the robot 300 . For example, the path generation unit may use a Rapidly-exploring Random Tree (RRT), an A-star algorithm, a D-star algorithm, or a Dijkstra algorithm for finding a path.

상기 경로 생성부를 통해 로봇(300)은 해당 경로를 따라 평가환경내를 주행 시 장애물을 마주하였을 때 새로운 경로를 계획할 수 있다. 또는 기 설정되어 있는 장애물들에 대한 위치정보를 바탕으로 최적의 경로를 생성할 수 있다.Through the path creation unit, the robot 300 may plan a new path when encountering obstacles while driving in the evaluation environment along the corresponding path. Alternatively, an optimal path may be created based on location information of pre-set obstacles.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행로봇의 성능평가 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.3 is a diagram schematically illustrating a performance evaluation method of an autonomous driving robot according to an embodiment of the present invention.

이하 도 3을 참고하여 설명한다.Hereinafter, it will be described with reference to FIG. 3 .

본 실시예의 자율주행로봇의 성능평가 방법은, 설정 단계(S11), 경로계획 수립 평가 단계(S15), 위치 정밀도 평가 단계(S173) 및 반복 정밀도 평가 단계(S175)를 포함할 수 있다.The performance evaluation method of the self-driving robot according to the present embodiment may include a setting step (S11), a route planning establishment evaluation step (S15), a location precision evaluation step (S173), and a repetition precision evaluation step (S175).

설정 단계(S11)에서는 평가대상 로봇의 스펙을 기준으로 자율주행로봇의 성능평가를 위한 평가환경의 지도데이터와 평가를 위한 시작점과 목표점을 로봇에게 전송할 수 있다.In the setting step (S11), map data of an evaluation environment for performance evaluation of the self-driving robot based on the specifications of the robot to be evaluated, and start and target points for evaluation may be transmitted to the robot.

경로계획 수립 평가 단계(S15)는 상기 로봇이 시작점으로부터 목표점에 도달하기위한 최적의 경로계획을 수립하는 능력을 평가할 수 있으며, 경로계획 수립의 평가는 평가대상 로봇의 스펙에 따라 경로계획 수립 완료에 소요되는 시간을 통해 평가할 수 있다.In the route planning establishment evaluation step (S15), the ability of the robot to establish an optimal route plan to reach a goal point from a starting point can be evaluated, and the evaluation of route planning is performed according to the specifications of the robot to be evaluated. It can be evaluated through the amount of time it takes.

위치 정밀도 평가(S173)와 반복 정밀도 평가(S175)는 로봇이 목표점에 도달한 경우 목표점과 로봇의 위치오차를 기준으로 평가될 수 있으며 보다 자세한 사항은 이하 도면을 참고하여 설명한다.Position precision evaluation (S173) and repetition accuracy evaluation (S175) can be evaluated based on the position error of the target point and the robot when the robot reaches the target point, and more details will be described with reference to the drawings below.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 지도 생성능력을 평가하는 방법을 포함한 자율주행로봇의 성능평가 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.4 is a diagram schematically showing a method for evaluating the performance of an autonomous robot including a method for evaluating the ability of the robot to generate a map according to an embodiment of the present invention.

이하 도 4를 참고하면, 상술한 바와 같이 본 실시예의 성능평가 대상로봇은 스스로 맵을 생성할 수 있는 SLAM과 같은 기능을 구비한 로봇과 맵을 생성하지 못하는 로봇을 모두 해당될 수 있다. 따라서 본 실시예는 설정 단계(S11)를 통해 로봇의 스펙을 획득하여 로봇의 스펙을 기준으로 평가환경의 지도 데이터를 제공해야 되는지 여부를 판단(S113)할 수 있다.Referring to FIG. 4 , as described above, the performance evaluation target robot of the present embodiment may correspond to both a robot having a function such as SLAM capable of generating a map by itself and a robot incapable of generating a map. Therefore, in this embodiment, it is possible to obtain the specifications of the robot through the setting step (S11) and determine whether or not to provide map data of the evaluation environment based on the specifications of the robot (S113).

보다 구체적으로 SLAM 기술이 적용된 로봇의 경우에는 평가환경의 지도 데이터를 제공할 필요가 없으며, 이 경우 로봇의 지도생성 성능을 평가(S13)할 수 있다. 그리고 SLAM 기술이 적용되지 않은 로봇의 경우에는 지도 데이터를 제공한 뒤 로봇이 시작점에서 목표점까지 도달하기 위한 경로를 계획하였는지 여부를 판단(S151)한 뒤 로봇에게 주행명령을 전송(S171)하여 위치 정밀도 평가(S173)와 반복 정밀도 평가(S175)를 수행할 수 있다.More specifically, in the case of a robot to which the SLAM technology is applied, there is no need to provide map data of the evaluation environment, and in this case, the map generation performance of the robot can be evaluated (S13). And in the case of a robot to which SLAM technology is not applied, after providing map data, it is determined whether the robot has planned a route to reach from the starting point to the target point (S151), and then a driving command is transmitted to the robot (S171) to determine the location accuracy Evaluation (S173) and repetition precision evaluation (S175) may be performed.

도 5는 도 4의 자율주행로봇의 성능평가 방법을 구체적으로 나타낸 도면이고, 도 6은 도 5에서 지도 생성능력 평가 방법을 나타낸 도면이고, 도 7은 도 5에서 로봇의 위치 정밀도 평가 방법을 나타낸 도면이며, 도 8은 도 5에서 로봇의 반복 정밀도 평가 방법을 나타낸 도면이다.5 is a diagram showing a performance evaluation method of the self-driving robot of FIG. 4 in detail, FIG. 6 is a diagram showing a map generating capability evaluation method in FIG. 5, and FIG. FIG. 8 is a diagram showing a method for evaluating repetition accuracy of the robot in FIG. 5 .

이하 도 5 내지 도 8을 참고하여 설명한다.It will be described with reference to FIGS. 5 to 8 below.

본 실시예의 자율주행로봇의 성능평가의 대상로봇은 다양한 스펙을 가진 자율주행로봇이 채택될 수 있으므로, 시험대상 로봇의 스펙을 획득하여 시험대상 로봇을 정의하는 단계(S111)를 포함할 수 있다.Since self-driving robots having various specifications can be adopted as the target robot for the performance evaluation of the self-driving robot according to the present embodiment, a step of acquiring the specifications of the test-target robot and defining the test-target robot (S111) may be included.

시험대상 로봇을 정의하는 단계(S111)에서 획득한 정보를 바탕으로 로봇에 SLAM 기술이 적용되어 있는지 여부를 판단(S113)할 수 있다. SLAM 기술이 적용된 경우 로봇은 스스로 평가환경 공간 내에서 지도를 생성할 수 있으므로 평가환경의 지도 데이터를 로봇에게 전송할 필요가 없다. 그리고 SLAM 기술이 적용되지 않은 경우 로봇의 경우에는 평가환경의 지도 데이터를 로봇에게 전송할 수 있다.Based on the information acquired in the step of defining the robot to be tested (S111), it can be determined whether or not the SLAM technology is applied to the robot (S113). When the SLAM technology is applied, the robot can create a map within the space of the evaluation environment by itself, so there is no need to transmit the map data of the evaluation environment to the robot. In addition, in the case of a robot where SLAM technology is not applied, map data of an evaluation environment can be transmitted to the robot.

따라서 로봇에 SLAM 기술이 적용되어 있는지 여부를 판단(S113)하여 로봇에 SLAM 기술이 적용되어 있지 않은 경우에는 평가환경의 지도 데이터를 로봇에게 전송(S115)할 수 있다. 그리고 로봇에 SLAM 기술이 적용되어 있는 경우에는 로봇의 지도생성능력을 평가할 수 있다.Therefore, it is determined whether the SLAM technology is applied to the robot (S113), and if the SLAM technology is not applied to the robot, the map data of the evaluation environment can be transmitted to the robot (S115). In addition, if the SLAM technology is applied to the robot, the robot's map generation ability can be evaluated.

상기 지도생성능력 평가에 대해 보다 자세히 설명하면, 자율주행로봇의 성능평가 시스템(100)은 통신부(150)를 통해 로봇에게 지도 생성명령을 전송(S131)하고 지도 생성이 완료되었는지 여부를 판단(S132)할 수 있고, 지도 생성이 완료된 경우 로봇의 지도 생성능력을 평가(S133)할 수 있다.In more detail about the map generation capability evaluation, the performance evaluation system 100 of the self-driving robot transmits a map generation command to the robot through the communication unit 150 (S131) and determines whether map generation is completed (S132). ), and when the map generation is completed, the map generation ability of the robot can be evaluated (S133).

도 6을 참고하면, 지도 생성능력 평가(S133)는 로봇이 지도를 생성하는데 소요된 시간을 기준으로 지도의 생성(Map-building) 속도를 평가하는 단계와 생성된 지도데이터와 서버에 저장되어 있는 평가환경의 지도데이터와의 정합률(Matching rate)을 기준으로 로봇의 지도 생성 정확도를 평가하는 단계를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 6, the map generation ability evaluation (S133) is the step of evaluating the map-building speed based on the time required for the robot to create a map, and the generated map data and stored in the server. A step of evaluating map generation accuracy of the robot based on a matching rate with map data of an evaluation environment may be included.

상술한 지도데이터가 저장되는 서버는 자율주행로봇의 성능평가 시스템(100) 또는 클라우드 서버(400)를 의미할 수 있다.The server in which the above-described map data is stored may mean the performance evaluation system 100 or the cloud server 400 of the self-driving robot.

상기 지도의 생성 속도를 평가하는 단계는, 로봇이 지도를 생성하는데 소요된 시간이 기 설정된 시간을 초과하였는지 여부를 판단하는 단계(S1331)를 포함할 수 있다. 로봇이 지도를 생성하는데 소요된 시간이 기 설정된 시간을 초 과한 경우에는 로봇이 평가의 기준에 도달하지 못한 경우이므로 이러한 결과 데이터를 클라우드 서버에 전송(S1332)하여 평가에 반영할 수 있다.Evaluating the map generation speed may include determining whether the time required for the robot to generate the map exceeds a preset time (S1331). If the time taken by the robot to generate the map exceeds the predetermined time, the robot does not reach the evaluation standard, so the resulting data may be transmitted to the cloud server (S1332) and reflected in the evaluation.

다만, 로봇이 평가의 기준에 도달하지 못한 경우뿐만 아니라 로봇이 지도를 생성한 경우 소요된 시간을 클라우드 서버에 전송하여 이를 통해 평가를 진행할 수도 있음은 물론이다. 이는 후술하는 모든 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.However, it goes without saying that not only when the robot does not reach the criteria for evaluation, but also when the robot creates a map, the time spent may be transmitted to the cloud server and evaluated through this. This can be equally applied to all cases described later.

상술한 로봇의 지도 생성 속도를 평가하는 단계 후, 생성된 지도와 기 저장된 지도데이터와의 정합(S1333)을 수행할 수 있다. 그리고 생성된 지도와 기 저장된 지도와의 정합률이 기 설정된 값을 초과하였는지 여부를 판단(S1334)하여 정합률이 기 설정된 값을 초과하는 경우에는 이러한 결과 데이터를 클라우드 서버에 전송(S1335)하고 시작점과 목표점을 설정(S117)할 수 있다.After the step of evaluating the map generation speed of the robot described above, matching (S1333) with the generated map and previously stored map data may be performed. In addition, it is determined whether the matching rate between the created map and the previously stored map exceeds a preset value (S1334), and if the matching rate exceeds the preset value, the resulting data is transmitted to the cloud server (S1335) and the starting point And the target point can be set (S117).

한편, 지도 생성이 완료되었는지 여부를 판단하는 단계(S132)에서 지도 생성이 완료되지 않은 경우 고장조건(S134)에 해당하는지 여부를 판단하여 고장조건에 해당하는 경우는 로봇이 스스로 지도를 생성하기 위한 SLAM 기술 등에 문제가 발생한 경우에 해당하므로 로봇에게 지도 데이터를 전송(S115)할 수 있다. 그리고 고장조건에 해당하지 않는 경우에는 다시 로봇에게 지도 생성명령을 전송(S131)할 수 있다.On the other hand, in the step of determining whether map generation has been completed (S132), if the map generation is not completed, it is determined whether or not it corresponds to the failure condition (S134), and if it corresponds to the failure condition, the robot generates a map by itself. Map data can be transmitted to the robot (S115) since it corresponds to a case where a problem occurs in the SLAM technology. And if it does not correspond to the failure condition, a map generation command may be transmitted to the robot again (S131).

지도 데이터를 전송(S115) 한 후 자율주행 성능평가를 위한 시작점과 목표점을 설정(S117)하여 로봇에게 전송할 수 있다.After the map data is transmitted (S115), a starting point and a target point for self-driving performance evaluation may be set (S117) and transmitted to the robot.

로봇은 획득한 시작점과 목표점을 기준으로 최적의 경로를 계획할 수 있다. 본 실시예는 로봇의 경로계획능력을 경로계획 수립에 소요된 시간을 기준으로 평가할 수 있다.The robot can plan an optimal path based on the acquired starting point and target point. In this embodiment, the path planning ability of the robot can be evaluated based on the time required for path planning.

보다 구체적으로, 로봇의 경로계획 수립이 완료되었는지 여부를 판단(S151)한 후 경로계획 수립이 완료된 경우, 경로계획 수립에 소요된 시간이 기 설정된 시간을 초과하였는지 여부를 판단(S153)할 수 있다. 그리고 경로계획 수립이 완료되지 않은 경우, 시작점과 목표점을 설정(S117)이 수행될 수 있다.More specifically, if the path planning is completed after determining whether the path planning of the robot has been completed (S151), it may be determined whether the time required for path planning exceeds a predetermined time (S153). . And, if the route planning is not completed, setting a starting point and a target point (S117) may be performed.

경로계획 수립에 소요된 시간이 기 설정된 시간을 초과한 경우에는 이러한 결과 데이터를 클라우드 서버에 전송(S155)하고, 로봇에게 주행명령을 전송(S171)할 수 있다. 그리고 경로계획 수립에 소요된 시간이 기 설정된 시간 이하인 경우 로봇에게 주행명령을 전송(S171)할 수 있다.If the time required to establish the route plan exceeds the predetermined time, the resulting data may be transmitted to the cloud server (S155) and a driving command may be transmitted to the robot (S171). In addition, when the time required to establish the route plan is less than a predetermined time, a driving command may be transmitted to the robot (S171).

로봇에게 주행명령을 전송(S171)한 후, 로봇이 목표점에 도달하였는지 여부를 판단(S172)할 수 있다. 로봇이 목표점에 도달한 경우 로봇의 위치 정밀도를 평가(S173)할 수 있으며, 로봇이 목표점에 도달하지 못한 경우에는 고장조건에 해당하는지 여부를 판단(S176)할 수 있다.After transmitting the driving command to the robot (S171), it may be determined whether the robot has reached the target point (S172). When the robot reaches the target point, position accuracy of the robot may be evaluated (S173), and when the robot fails to reach the target point, it may be determined whether or not a failure condition exists (S176).

상기 고장조건은 로봇이 성능평가를 위한 주행을 지속하지 못할 정도의 심각한 하드웨어의 고장 또는 소프트웨어의 고장을 포함할 수 있으며 고장조건에 해당한 경우 성능평가를 종료할 수 있다. 그리고 고장조건에 해당하지 않는 경우 로봇에게 주행명령을 전송(S171)할 수 있다.The failure condition may include a serious hardware failure or software failure to the extent that the robot cannot continue driving for performance evaluation, and performance evaluation may be terminated when the failure condition is met. In addition, if the failure condition does not apply, a driving command may be transmitted to the robot (S171).

도 7을 참고하면 위치 정밀도 평가(S173)는 로봇과 목표점까지의 위치오차를 기준으로 평가할 수 있다.Referring to FIG. 7 , position accuracy evaluation (S173) may be evaluated based on a position error between the robot and the target point.

보다 구체적으로 로봇이 목표점에 도달한 경우, 위치 측정부(130)를 통해 로봇의 위치를 측정(S1731)하고, 측정된 로봇의 위치로부터 목표점의 일 위치(중앙)에서 로봇의 중심위치까지의 위치오차를 측정(S1732)한 뒤 측정된 위치오차가 기 설정된 값을 초과하였는지 여부를 판단(S1733)하여 로봇의 위치정밀도를 평가할 수 있다.More specifically, when the robot reaches the target point, the position of the robot is measured through the position measurement unit 130 (S1731), and the position from the measured robot position to one position (center) of the target point to the center position of the robot. After measuring the error (S1732), it is possible to evaluate the positional accuracy of the robot by determining whether the measured position error exceeds a preset value (S1733).

측정된 위치오차가 기 설정된 값을 초과하는 경우에는 이러한 결과 데이터를 클라우드 서버에 전송(S1734)하고, 로봇의 주행횟수를 카운트하는 단계(S174)를 수행할 수 있다. 그리고 측정된 위치오차가 기 설정된 값 이하인 경우에는 로봇의 주행횟수를 카운트하는 단계(S174)를 수행할 수 있다.When the measured position error exceeds a predetermined value, the resulting data may be transmitted to the cloud server (S1734), and the number of driving times of the robot may be counted (S174). In addition, when the measured position error is less than or equal to a predetermined value, a step of counting the number of driving times of the robot (S174) may be performed.

로봇의 주행횟수를 카운트하는 단계(S174)는 로봇의 주행횟수가 기 정해진 횟수에 충족하는지 여부를 판단하는 단계를 의미할 수 있다. 보다 구체적으로 설정된 로봇은 자율주행로봇의 성능평가의 신뢰성을 높이기 위해 설정된 시작점과 목표점을 복수회 주행할 수 있다.The step of counting the number of times the robot travels (S174) may mean a step of determining whether or not the number of times the robot travels meets a predetermined number. A more specifically set robot may travel to the set start point and target point multiple times in order to increase the reliability of the performance evaluation of the self-driving robot.

따라서 로봇의 주행횟수가 기 정해진 횟수를 충족하는 경우 로봇이 평가를 위한 모든 주행횟수를 만족한 경우에 해당하므로 로봇의 반복 정밀도를 평가(S175)할 수 있으며, 로봇의 주행횟수가 기 정해진 횟수를 충족하지 못하는 경우에는 로봇에게 주행명령을 전송(S171)할 수 있다.Therefore, if the number of times the robot travels satisfies the predetermined number of times, this corresponds to the case where the robot satisfies all the number of times the robot travels for evaluation, so the repetition accuracy of the robot can be evaluated (S175), and the number of times the robot travels exceeds the predetermined number of times. If not satisfied, a driving command may be transmitted to the robot (S171).

도 8을 참고하면 로봇의 반복 정밀도 평가(S175) 단계는, 각 주행횟수마다 측정된 위치오차의 누적을 합산(S1741)하고, 합산된 결과를 기준으로 평가할 수 있다.Referring to FIG. 8 , in the step of evaluating the repeatability of the robot (S175), the cumulative position errors measured for each number of driving may be summed (S1741), and the summed result may be evaluated as a standard.

보다 구체적으로는 위치 측정부(130) 및 연산부(120)를 통해 각 주행횟수마다 측정된 로봇과 목표점까지의 위치오차를 합산(S1741)하고 합산된 결과 값이 기 설정된 값을 초과하는지 여부를 판단(S1742)할 수 있다. More specifically, through the position measuring unit 130 and the calculating unit 120, the position errors of the robot and the target point measured for each driving count are summed up (S1741), and it is determined whether the summed result value exceeds a preset value. (S1742) Yes.

위치오차를 누적 합산하는 단계(S1741)는 본 실시예에 한정될 것은 아니며 측정된 위치오차의 평균을 기준으로 하거나 또는 노이즈의 최소화를 위해 최대값과 최소값을 제외한 나머지 값들의 합산 또는 평균 등의 다양한 연산을 기준으로 할 수 있음은 물론이다.The step of cumulatively summing the position errors (S1741) is not limited to the present embodiment, and may be based on the average of the measured position errors or the sum or average of values other than the maximum and minimum values to minimize noise. Of course, it can be based on calculation.

합산된 결과 값이 기 설정된 값을 초과하는 경우에는 이러한 결과 데이터를 클라우드 서버에 전송(S1743)하고, 로봇의 주행완료 결과 데이터를 클라우드 서버에 전송하는 단계(S177)를 수행할 수 있다. 그리고 합산된 결과 값이 기 설정된 값 이하인 경우에는 로봇의 주행완료 결과 데이터를 클라우드 서버에 전송하는 단계(S177)를 수행할 수 있다.When the summed result value exceeds the preset value, the result data may be transmitted to the cloud server (S1743), and the driving result data of the robot may be transmitted to the cloud server (S177). In addition, when the summed result value is less than or equal to the predetermined value, a step of transmitting the driving completion result data of the robot to the cloud server (S177) may be performed.

이상에서 본 발명의 다양한 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Although various embodiments of the present invention have been described in detail above, those skilled in the art will understand that various modifications are possible to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. . Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments and should not be defined, and should be defined by not only the claims to be described later, but also those equivalent to these claims.

100: 자율주행로봇의 성능평가 시스템 300: 로봇
200: 평가구간(평가환경) 400: 클라우드 서버
100: Performance evaluation system of autonomous driving robot 300: Robot
200: evaluation section (evaluation environment) 400: cloud server

Claims (15)

자율주행로봇의 성능평가 방법에 있어서,
로봇의 자율주행성능 평가를 위해 시작점과 목표점을 선택하는 설정 단계;
상기 설정 단계 후, 상기 로봇이 상기 시작점에서 상기 목표점까지의 경로를 계획하는데 소요된 시간을 평가하는 경로계획 평가 단계; 및
상기 경로계획 평가 단계 후, 상기 로봇의 자율주행성능을 평가하는 자율주행 성능평가 단계;를 포함하는 자율주행로봇의 성능평가 방법.
In the performance evaluation method of autonomous driving robot,
A setting step of selecting a starting point and a target point to evaluate autonomous driving performance of the robot;
After the setting step, a path planning evaluation step of evaluating a time required for the robot to plan a path from the starting point to the target point; and
An autonomous driving performance evaluation step of evaluating autonomous driving performance of the robot after the path planning evaluation step;
제1항에 있어서,
상기 설정 단계는, 상기 로봇에 SLAM(Simultaneous Localization And Map-Building)기술이 적용되어 있는지 여부를 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행로봇의 성능평가 방법.
According to claim 1,
The setting step may include determining whether SLAM (Simultaneous Localization And Map-Building) technology is applied to the robot.
제2항에 있어서,
상기 로봇에 SLAM 기술이 적용되어 있는 경우, 상기 로봇의 지도 생성능력을 평가하는 것을 특징으로 하는 자율주행로봇의 성능평가 방법.
According to claim 2,
A performance evaluation method of an autonomous robot, characterized in that for evaluating the map generation ability of the robot when the SLAM technology is applied to the robot.
제3항에 있어서,
상기 지도 생성능력 평가 단계는, 상기 로봇이 지도를 생성하는데 소요된 시간을 기준으로 지도의 생성속도를 평가하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행로봇의 성능평가 방법.
According to claim 3,
The method for evaluating the performance of an autonomous driving robot, characterized in that the step of evaluating the map generation capability comprises: evaluating a map generation speed based on the time required for the robot to generate a map.
제4항에 있어서,
상기 지도 생성능력 평가 단계는, 상기 지도의 생성속도를 평가한 후 상기 생성된 지도와 서버에 저장되어 있는 평가환경의 지도데이터와 정합률을 기준으로 지도의 생성 정확도를 평가하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행로봇의 성능평가 방법.
According to claim 4,
The step of evaluating the map generation ability further includes: evaluating the generation speed of the map and then evaluating the map generation accuracy based on the matching rate between the generated map and the map data of the evaluation environment stored in the server. Performance evaluation method of an autonomous driving robot, characterized in that.
제1항에 있어서,
상기 경로계획 평가 단계는, 로봇의 경로계획 수립이 완료되었는지 여부를 판단하는 단계; 및
상기 로봇의 경로계획 수립이 완료된 경우, 상기 로봇이 경로계획 수립을 완료하기까지 소요된 시간이 기 설정된 시간을 초과하는지 여부를 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행로봇의 성능평가 방법.
According to claim 1,
The route planning evaluation step may include determining whether the route planning of the robot has been completed; and
When the route planning of the robot is completed, determining whether the time taken for the robot to complete the route planning exceeds a preset time; a performance evaluation method for an autonomous robot comprising: .
제1항에 있어서,
상기 자율주행 성능평가 단계는, 상기 로봇이 상기 목표점에 도달한 경우 상기 로봇의 위치와 상기 목표점의 위치 차이를 기준으로 상기 로봇의 위치 정밀도를 평가하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 로봇의 성능평가 방법.
According to claim 1,
The self-driving performance evaluation step may include evaluating positional accuracy of the robot based on a difference between a position of the robot and a position of the target point when the robot reaches the target point. performance evaluation method.
제7항에 있어서,
상기 위치 정밀도 평가 단계는, 상기 로봇이 상기 목표점에 도달하였는지 여부를 판단하는 단계;
상기 로봇이 상기 목표점에 도달한 경우 상기 목표점과 상기 로봇의 위치오차를 측정하는 단계; 및
상기 측정된 위치오차가 기 설정된 값을 초과하는지 여부를 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 로봇의 성능평가 방법.
According to claim 7,
The position accuracy evaluation step may include determining whether the robot has reached the target point;
measuring a positional error between the target point and the robot when the robot reaches the target point; and
A method for evaluating the performance of an autonomous robot comprising: determining whether the measured position error exceeds a preset value.
제7항에 있어서,
상기 자율주행 성능평가 단계는, 상기 로봇이 상기 시작점과 상기 목표점을 반복적으로 주행한 경우 상기 로봇의 위치와 상기 목표점의 위치 차이를 기준으로 상기 로봇의 반복 정밀도를 평가하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 로봇의 성능 평가 방법.
According to claim 7,
The self-driving performance evaluation step further includes: evaluating repetition accuracy of the robot based on a position difference between the position of the robot and the target point when the robot repeatedly travels between the starting point and the target point. A method for evaluating the performance of an autonomous driving robot characterized by
제9항에 있어서,
상기 반복 정밀도 평가 단계는, 상기 로봇의 주행횟수가 기 정해진 횟수를 만족하는 경우 상기 각 주행횟수마다 측정된 위치오차를 누적 합산하는 단계; 및
상기 누적 합산된 위치오차 값이 기 설정된 값을 초과하였는지 여부를 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 로봇의 성능평가 방법.
According to claim 9,
The repetition precision evaluation step may include accumulative summing of position errors measured for each number of times of travel when the number of times of travel of the robot satisfies a predetermined number; and
A method for evaluating the performance of an autonomous robot comprising the step of determining whether the cumulatively summed position error value exceeds a preset value.
자율주행로봇의 성능평가를 위한 시스템에 있어서,
로봇의 성능평가를 위한 환경지도 정보를 생성하고 적어도 하나 이상의 지도 데이터를 저장하는 지도 생성 및 저장부;
로봇의 성능평가를 위한 시작점과 목표점을 설정하는 위치 설정부;
상기 로봇이 상기 시작점에서 상기 목표점까지의 경로를 계획하는데 소요된 시간을 평가하는 경로계획 평가부;
상기 로봇과 통신하며 상기 로봇으로부터 데이터를 수신하거나 명령을 송신하는 통신부;
상기 로봇의 위치를 측정하는 위치 측정부; 및
상기 위치 측정부를 통해 측정된 위치를 기준으로 상기 로봇의 자율주행성능을 평가하는 자율주행 성능평가부;를 포함하는 자율주행로봇의 성능평가 시스템.
In the system for evaluating the performance of autonomous driving robots,
a map generation and storage unit for generating environment map information for performance evaluation of the robot and storing at least one map data;
a position setting unit that sets a starting point and a target point for performance evaluation of the robot;
a path planning evaluation unit that evaluates a time required for the robot to plan a path from the starting point to the target point;
a communication unit communicating with the robot and receiving data or transmitting a command from the robot;
a position measurement unit for measuring the position of the robot; and
An autonomous driving robot performance evaluation system comprising: an autonomous driving performance evaluation unit that evaluates the autonomous driving performance of the robot based on the position measured through the position measurement unit.
제11항에 있어서,
상기 위치 설정부는 상기 시작점과 상기 목표점으로 결정되는 상기 로봇의 주행경로 상에 적어도 하나 이상의 장애물을 배치하는 장애물 발생부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행로봇의 성능평가 시스템.
According to claim 11,
The performance evaluation system of the autonomous driving robot, characterized in that it comprises: an obstacle generating unit for disposing at least one obstacle on the driving path of the robot, which is determined by the starting point and the target point.
제11항에 있어서,
상기 로봇에 SLAM 기술이 적용된 경우, 상기 로봇이 지도를 생성하는데 소요된 시간을 기준으로 지도의 생성속도를 평가하는 SLAM 기술 평가부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행로봇의 성능평가 시스템.
According to claim 11,
and a SLAM technology evaluation unit that evaluates a map generation speed based on the time required for the robot to generate a map when the SLAM technology is applied to the robot.
제13항에 있어서,
상기 SLAM 기술 평가부는, 상기 지도의 생성속도를 평가한 후 상기 생성된 지도와 상기 지도 생성 및 저장부에 저장되어 있는 평가환경의 지도데이터와 정합률을 평가하는 것을 특징으로 하는 자율주행로봇의 성능평가 시스템.
According to claim 13,
The SLAM technology evaluation unit evaluates the map generation speed of the map and then evaluates the map data and matching rate of the generated map and the evaluation environment stored in the map generation and storage unit. Performance of the autonomous robot, characterized in that rating system.
제11항에 있어서,
상기 자율주행 성능평가부는, 상기 로봇과 상기 목표점의 위치 차이를 기준으로 로봇의 위치 정밀도와 반복 정밀도를 평가하는 것을 특징으로 하는 자율주행로봇의 성능평가 시스템.
According to claim 11,
The self-driving robot performance evaluation system, characterized in that the self-driving performance evaluation unit evaluates the positional accuracy and repetition accuracy of the robot based on the positional difference between the robot and the target point.
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